Here, the possibility of using biomass wastes such as palm seed as a suitable
precursor for the preparation of magnetically responsive adsorbent was explored.
Magnetic biochars (MB) were prepared from raw palm seed in the presence of iron
oxide (Fe3O4) particles and utilized for adsorption of nickel. The thermal
decomposition processes of the adsorbents were determined by thermogravimetric
analysis. The physical structure and textural characteristics of the adsorbents were
investigated. The effects of adsorption parameters, including pH, adsorbent dosage,
temperature, interfering ions and contact time were investigated.
The results showed that the magnetic biochar exhibited high sorption capacity,
excellent dispersion and convenient separation after spent. The relationship between
the MB and the pollutant (Ni2+) was established to follow Langmuir model,
described well by pseudo-second-order kinetic and intraparticle diffusion played an
important role in the sorption process. 27.8 mg/g was obtained as the maximum
nickel uptake. The values of thermodynamic parameters revealed that the sorption
process depended on the temperature of the medium, was spontaneous and
endothermic in nature. Lastly, the magnetic biochar was regenerated via a simple
technique and reuse with no significant loss in activity, suggesting that MB is
technically and economically efficient.
Keywords: Magnetic biochar, palm seed powder; nickel (II) ions,
adsorption
Öz: Burada, palmiye tohumlarından oluşan biyokütle atıkların, manyetik olarak duyarlı
adsorban hazırlanmasında uygun bir ön madde olarak kullanılma olasılığı
araştırılmıştır. Manyetik biyokömür (MB), demir oksit (Fe3O4) partiküllerinin
varlığında işlenmemiş palmiye tohumlarından hazırlanmış ve nikelin adsorpsiyonu
için kullanılmıştır. Adsorpsiyon maddelerinin ısıl bozunma prosesleri
termogravimetrik analiz ile belirlenmiştir. Adsorbanların fiziksel yapısı ve dokusal
özellikleri araştırılmıştır. Adsorpsiyon dozu, sıcaklık, karışan iyonlar ve temas süresi
gibi adsorpsiyon parametrelerinin etkileri araştırılmıştır.
Sonuçlar manyetik biokömürün, yüksek sorplama kapasitesine, mükemmel
dispersiyona ve uygulama sonrası kolay ayrılabilme özelliğine sahip olduğunu
göstermektedir. MB ve kirletici (Ni2+) arasındaki ilişki yalancı-ikinci dereceden
kinetik ve intrapartikül difüzyonun sorpsiyon sürecinde önemli bir rol oynadığı
Langmuir modelini izleğini göstermiştir. Maksimum nikel tutumu 27.8 mg/g olarak
belirlendi. Termodinamik parametrelerin değerleri, sorpsiyon işleminin ortam
sıcaklığına bağlı olarak, kendiliğinden ve endotermik olduğunu ortaya koymuştur.
Son olarak, manyetik biokömürün basit bir teknikle rejenere edilmesi ve etkinliğinde
önemli bir kayıp olmaksızın yeniden kullanımı, MB'nin teknik ve ekonomik açıdan
verimli olduğunu düşündürmektedir.
Anahtar Kelimeler: Manyetik biokömür, palmiye tohum tozu; Nikel (II) iyonları,
adsorpsiyon
